【asm基础】nasm使用简介

我会带着你远行 2023-10-17 00:22 67阅读 0赞

## nasm编译 ##

编译命令如下：

nasm −f <format> <filename> [−o <output>]

参数介绍：

**-f**：用来指定编译出来的.o文件的格式。下面是nasm支持的格式，可以通过nasm -hf来查看：

![20160611151322277][]

要查看本机支持的格式，可以先进入nasm所在的目录，并执行file nasm命令来查看：

![20160611151448590][]

结合两张图，可以确定本机编译时需要指定的格式是macho64。

**-o**：用来指定编译后的文件的名称。如果不加参数，则使用原来的.asm的文件名，后缀则根据-f指定的文件格式有所不同，windows系统是.obj，unix系统是.o。

**-l**：编译时生成list文件，里面包含代码和对应的机器码等内容。

**-M**：打印编译时的依赖文件，它有各种不同形式的-Mx，这里不多做介绍，光是-M的话会直接打印出来。

**-Ox**：优化代码，x表示优化的级别，0表示不优化，1-n优化等级依次提高。

**-d**：定义一个宏，比如：

nasm myfile.asm −dFOO=100

**-u**：取消宏定义，比如：

nasm myfile.asm −dFOO=100 -uFOO

**-E**：不进行编译，只是展开所有的宏，如果没有接参数来指定文件，则展开后的代码直接打印出来，用-o可以指定展开后的文件。

其它还有很多的参数，不一一介绍了，可以参考nasmdoc.pdf文档。

## nasm中的分段 ##

nasa中使用section关键字来分段，后面接的参数有：

1）.data，用来定义常量；

2）.bbs，用来存放变量；

3）.text，用来存放代码；

具体的使用例子可以参考[【asm基础】在mac下使用nasm进行汇编][asm_mac_nasm]。

另外，nasm通过global来指定入口。

## nasm中的有效地址： ##

在nasm中，有效地址都需要用\[\]括起来以获取其中的内容，下面是一个例子：

var dw 0x55AA
    mov ax, [qword var]

对于64位的编译系统，这里必须要加上qword，否则编译会报错。在nasmdoc.pdf有如下的解释：

> The only instructions which take a full 64−bit*displacement*is loading or storing, usingMOV,AL,AX,EAXorRAX(but no other registers) to an absolute 64−bit address. Since this is a relatively rarely used instruction(64−bit code generally uses relative addressing), the programmer has to explicitly declare the displacement size asQWORD:

这里除了qword，也可以有byte、word等，表示的实际上是一种偏移，比如\[byte eax\]，就是指大小为0的byte偏移。

## nasm中的伪指令： ##

1）声明已初始化的变量：

db 0x55
    dw 0x55AA
    dd 0x55AAAA55

2）声明未初始化的变量：

buffer1: resb 64
    buffer2: resw 32
    buffer3: resq 16

使用nasm -f bin的格式编译，得到的二进制如下：

![20160612102703877][]  
3）包含二进制文件的伪指令：incbin;

4）定义常量：equ：

message    db    'hello, world'
    msglen     equ   $−message

5）重复执行指令或者声明数据：times：

例如下面的代码：

times 16 db 0x5A

得到的结果如下：

![20160612103336899][]

## 常用预处理指令： ##

所有预处理指令都以%开头。

**1）单行宏定义指令%define：**

%define ctrl    0x1F &
    %define param(a,b) ((a)+(a)*(b))
    
    mov byte [param(2,ebx)], ctrl 'D'

使用%define会遇到一些问题，比如下面的例子：

%define TRUE 1
    %define FALSE TRUE
    %define TRUE 0
    
    val1: db FALSE
    
    %define TRUE 1
    val2: db FALSE

使用nasm -f bin的格式进行编译，得到的结果用vim -b打开，并通过:%!xxd -g 1来查看，得到的结果如下：

![20160612144646338][]

产生这结果的原因是nasm中单行的宏只有在使用的时候才会展开，对于val1，FALSE的值等于TRUE，而此时TRUE的值是0，所以得到的值也是0；同样的就得到了val2的值是1。

如果需要在单行宏定义的时候就展开宏，可以使用%xdefine这个伪指令，这里的x就表示expend，“展开”。

同样是上面的例子，使用%xdefine代替%define，得到的结果就是

![20160612145137266][]

使用%xdefine可以立即展开后面接的代码中的宏。

还有一种方法可以得到相同的结果，就是使用%\[xxx\]，它显式地用来展开宏。

%define TRUE 1
    %define FALSE %[TRUE]   ; 注意这里
    %define TRUE 0
    
    val1: db FALSE
    
    %define TRUE 1
    val2: db FALSE

它跟使用上例使用%xdefine产生相同的结果。

无论是%define还是%xdefine都有一个加i的版本：%idefine和%ixdefine，这里的i表示case insensitive，不区分大小写。

**2）用于连接宏字符串和参数的%+，下面是一个例子：**

%define BDASTART 400h
    %define BDA(x) BDASTART + tBIOSDA. %+ x
    
    struc tBIOSDA
       .COM1addr resw 1
       .COM2addr resw 1
    endstruc
    
    mov ax, BDASTART + tBIOSDA.COM1addr
    mov bx, BDA(COM1addr)

两句mov指令传递的数据是一致的，后者使用了宏定义，看起来更清晰，这就是因为使用了%+的缘故。下面是是宏展开的结果：

![20160612152258977][]  
需要注意一点，这里的%+之后有一个空格。

**3）表示宏名字的%?和%??。**

**4）%undef，用来取消宏。**

**5）%assign与%define相似，用来处理单行的宏，但要求宏不带参数，值是数值。**

**6）对于多行的宏，使用%macro，下面是一个例子：**

%macro prologue
      push rax
      push rbx
    %endmacro
    
    section .text
      prologue

宏展开后的结果：

![20160613105309009][]  
从结果看展开是没有问题的，但是有一个报错，这是因为nasm中使用%macro时需要指定参数个数，上例中没有参数，那么就是0，正确的代码应该是这样的：

%macro prologue 0
    	push rax
    	push rbx
    %endmacro
    
    section .text
    	prologue

当参数个数不为0，则在宏内部使用%1、%2等来访问参数，下面是一个例子：

%macro prologue 2
    	push %1
    	push %2
    %endmacro
    
    section .text
    	prologue rax, rbx

两个prologue相当于是一个重载。默认的指令似乎也可以重载，但是最好不要。

上例中一是要注意%1%2等使用，另外还需要注意rax，rbx作为参数的传递，两个参数之间使用逗号分隔。但是存在一种情况是单个参数之间本身就包含逗号，这个时候就可以通过用\{\}将参数包围起来的方法，下面是一个例子：

%macro silly 2
    	%2: db %1
    %endmacro
    
    section .data
    	silly {0xd, 0xa}, clrf

这里定义了一个回车，第一个参数包含两个值。

上面的代码还有另一种写法，这种写法使用了"Greedy Parameters"，它类似于c语言中的不定参数，修改上面的代码：

%macro silly 2+
    	%1: db %2
    %endmacro
    
    section .data
    	silly clrf, 0xd, 0xa

这里的2+就是"Greedy Parameters"的声明方式。上例还需要了一下参数的位置，因为"Greedy Parameters"需要放在最后。

在多行宏里面可以添加标签，且这个标签只在当前的宏中有效，因此多次调用该宏不会因为标签问题受到影响。

使用%%xx来定义宏中的标签，xx是标签名，下面是一个例子：

%macro retz 0
    		jnz %%skip
    		ret 
    	%%skip:
    %endmacro
    
    section .text
    	retz
    	retz

展开后就可以看出为什么标签不会冲突了：

![20160613111746011][]  
nasm中的宏还可以指定默认参数，格式如下：

%macro prologue 0-1 rax
    	push %1
    %endmacro
    
    section .text
    	prologue

上例中的0-1表示宏可以有0个或者1个参数，如果是0个，则使用后接的默认的rax。

上例还比较简单，下面可能稍微复杂一点：

%macro prologue 1-3 rax, rbx

上面的代码表示，prologue必须要带至少一个参数，最多3个参数，如果第2、3个参数不存在，则分别由rax和rbx代替。

还有几个特殊的参数可以在多行宏中使用：

a. %0表示参数的个数；

b. %rotate类似shell脚本中的shift，用来遍历参数；

最后，%unmacro用来取消多行宏定义。

**7）nasm中可以使用的条件判断：**

%if<condition>
             ; some code which only appears if <condition> is met
    %elif<condition2>
             ; only appears if <condition> is not met but <condition2> is
    %else
             ; this appears if neither <condition> nor <condition2> was met
    %endif

[20160611151322277]: https://img-blog.csdn.net/20160611151322277
[20160611151448590]: https://img-blog.csdn.net/20160611151448590
[asm_mac_nasm]: http://blog.csdn.net/jiangwei0512/article/details/51629146
[20160612102703877]: https://img-blog.csdn.net/20160612102703877
[20160612103336899]: https://img-blog.csdn.net/20160612103336899
[20160612144646338]: https://img-blog.csdn.net/20160612144646338
[20160612145137266]: https://img-blog.csdn.net/20160612145137266
[20160612152258977]: https://img-blog.csdn.net/20160612152258977
[20160613105309009]: https://img-blog.csdn.net/20160613105309009
[20160613111746011]: https://img-blog.csdn.net/20160613111746011